שְׁאֵלָה:
מליטה של ​​מוליכים למחצה ל- PCB
George Herold
2015-01-24 07:02:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני מנסה לקשור דגימות מוליכים למחצה (Si ו- Ge) שטח ~ 1-2 ס"מ ^ 2 למעגלים מודפסים פיברגלס (PCB). אנו משתמשים באפוקסי ימי במערכת West עבור דברים אחרים. 105 שרף 209 מקשיח (זמן ריפוי ארוך.) אז זה מה שהשתמשתי בו. (מעורבב ביחס סטנדרטי)

רציתי עובי מבוקר לבידוד חשמלי. אז ניסיתי להוסיף כמה חומרי מילוי לאפוקסי. חרוזי זכוכית (9.8 מיליון .. די IMO עבה, מפוזרים על פני השטח.) אלומינה תחמוצת, 240 חצץ. (~ חלק אחד Al2O3 עד 2 חלקים אפוקסי, לפי משקל.) כל הדגימות (למעט Ge אחת) היו מחתיכה ישנה של רקיק Si. דוגמאות ו- PCB נוקו באצטון, ושופשפו עם מוליך קצוות כותנה. אפוקסי מעורב. הוחל ודוגמאות נדחקו למקומן.

מותר לרפא במשך 24 שעות.

לאחר מכן הם טבעו לחנקן נוזלי (LN2). לאחר כמה דונקים, התחממו באוויר החדר, הדגימות שהודבקו במילוי Al2O3 נפלו.

לאחר שהטביעו יותר את הדגימות מוחזק עם אפוקסי גולמי וחרוזים נפלו. עוד כמה עינויים שכללו גם התחממות מהירה יותר עם אקדח חום. ואיבדתי הכל מלבד דגימת ה- Ge.

כהתעללות אחרונה נלקחה דגימת ה- Ge מ- LN2 והונחה בכוס מים חמים, מספר פעמים. זה נשאר צמוד.

כל הקשרים נכשלו בממשק Si, והאפוקסי נותר מחובר ל- PCB (למעט חרוזי הזכוכית, שנכשלו בכל מקום.)

אז מה רע?

המחשבה הראשונה שלי הייתה על מקדמי התפשטות תרמית (CTE) הנה קישור לערכים מסוימים, Si הוא נמוך מאוד.
ה- PCB הוא ~ 12 -14 עמודים לדקה.

חשבתי אז לנקות. בדגימות ה- Si הישנות יש אולי כל מיני שומני ידיים.

ההבדל הסופי הוא שדגימות ה- Si מלוטשות משני הצדדים, בעוד שה- Ge היה רק ​​למעלה ... התחתון היה מחוספס.

וואו, זו הייתה שאלה ארוכה, (סליחה)
המצאתי היום דוגמאות חדשות כדי לנסות לענות על השאלות האלה. הם ירפאו בסוף השבוע.

אני גם תוהה אם אני צריך אפוקסי אחר? המערב 105 נשאר קצת גמיש.
אני לא יודע אם זה דבר טוב או רע.

אני לא יודע הרבה על הצמדה ללוחות עיליים, אבל West 105 לא צריכה להישאר גמישה אם היא מעורבבת כהלכה. האם יתכן ובעיה אחת היא במערכת המדידה או הערבוב שלך? זה קריטי שהרכיבים יתערבבו ביחס הנכון. השתמשתי בעבר בסולם רגיש כדי למדוד כמה מכל רכיב משמש.
@Ethan48, מצטער אני מניח שמיש הוא מילה חזקה מדי. אפוקסי זה נראה מעט רך יותר מאחרים שהשתמשתי בהם בעבר. השתמשתי בסולם יפה (רזולוציה 0.01 גרם) כדי לשקלל את הרכיבים.
ישנם אפוקסי שמות שנמכרו במיוחד כ"אבוקס למות ". חלקם מוליכים אך חלקם לא. מצד שני, אני לא יודע כמה הם יהיו חזקים ברגע שתוסיף מילוי. Abelstik, Epotek ו- Masterbond הם שמות שעולים על הדעת עבור מוצרים אלה.
@ThePhoton, שלחתי היום דוא"ל למאסטרבונד. (הם חייבים להכיל ~ 100 אפוקסים שונים, קצת מאיימים.) היה לי מזל הגון עם רקיק Si נקי. הצד המלוטש של רקיק נצמד להכל, הצד הלא מלוטש נפל מלוח האלומיניום. לא היה לי מזל להכין עובי מבוקר. (למעט עם Ge) הנחתי שתי חתיכות קלטת קפטון (2 מיל) בכל קצה הדגימה עם אפוקסי בין לבין. דוגמאות נסדקו ממש בקלטת / אפוקסי. אני צריך קלטת עם CTE זהה לאפוקסי ... או להיפך.
האם אתה באמת זקוק לאפוקסי בכדי לספק בידוד חשמלי? מכיוון שרוב אפוקסי החיבור למות יועדו לשימוש בקו קשר דק מאוד. האם תוכל לשנות את ה- PCB כך שהמשטח שעליו נשען השבב אינו מחובר חשמלי לשום דבר? האם תוכל להוסיף מרווח אלומינה (או חומר בידוד אחר) בין ה- PCB לשבב?
כן אתה צודק. אני זקוק לבידוד רק לגרמניום, לסיליקון יש תחמוצת נחמדה, שתמיד אוכל להסמיך אם אני זקוק לה. חשבתי גם שאני יכול להוסיף קצת קורבן על הקצה כדי לעבור מתחת לקלטת. (אין אנשי קשר שם.) אני חייב לנסות להדביק את Ge לאלומיניום. (Ge הוא יקר ויש לי רק חתיכות קטנות ...)
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
#1
+3
Spartacus
2017-10-26 07:04:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

כמה דברים, אני מקווה שיעזרו:

  1. כיווץ תרמי דיפרנציאלי הוא כמעט בוודאות האויב שלך. עבור רוב החומרים ההנדסיים, הרוב המכריע של הכיווץ התרמי מתרחש בין 300 ל -77 K, שתי הטמפרטורות בהן אתה עובד. ה- PCB שלך כמעט בוודאי מתכווץ הרבה יותר מהדבר המחובר אליו ופוצח את האפוקסי שלך (אפוקסי שרף רגילים ידועים לשמצה בפיצוח בסביבות קריוגניות).

  2. אני עובד עם קריוגנים עבור 9-5 שלי ואנחנו משתמשים ב"לכה GE "כמעט לכל דבר. נקרא גם לכה IM7031. דליל עם תערובת אתנול / טולואן, וניתן לאפות אותו ביבש. נוטה לא להיסדק בסביבות קריוגניות. זה יחזיק די טוב גם ללא תרופה.

  3. אפשרות נוספת וקבועה יותר היא Stycast, המגיע בטעמים שונים לתכונות תרמיות שונות. אם אתה רוצה אפשרות קבועה פחות, שומן Apiezon N או H עובד טוב. שומן H הוא עבה יותר (אולי הכרחי אם יש לך דגימה גדולה שמשקל ~ 1 גרם ולא ~ 10 מ"ג). שניהם עוברים מעבר זכוכית בטמפרטורה נמוכה ומחזיקים מעמד חזק תוך מתן בידוד חשמלי ומגע תרמי.

  4. אם אתם חוששים ממגע חשמלי לסירוגין, ניתן להרטיב נייר סיגריה רק על כל ה"גוסים "שהזכרתי, וידאג שלא יהיה קשר מקרי. שים שכבה בין שתי הדוגמאות שלך.

  5. התייחסות מטרה כללית טובה לטכניקות קריוגניות היא ספרו של ג'ק אקין, שיטות ניסוי למדידות טמפרטורה נמוכה.

החלק הזה של הבעיה שלי עבר למישהו אחר. אבל תודה על ההתייחסות לטקסט של ג'ק אקין. יש מעט ספרים טובים בטמפרטורה נמוכה. G.K לבנים "טכניקות ניסיוניות בפיזיקה של LT", היו לי לנצח (גם מאז לימודי כיתה.) לא חשבתי על נייר סיגריות. הצלחתי לעבוד על ידי הנחת קלטת טפלון מתחת לקצות הדגימה, אפוקסידינג, ואז הסרת הקלטת ... רק שכבה דקה של אפוקסי שתפסה (ככל הנראה) את כל המתח התרמי.
#2
+1
Jon W
2016-12-03 13:11:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני חושב שבשביל אני כנראה אנסה להשתמש ב- MasterBond EP21TCHT-1 עבור מה שאתה מחפש, יש לו ביצועים מצוינים על חומרים קשים להדבקה והוא מצוין גם בטמפרטורות קריוגניות ממינוס 450 מעלות צלזיוס (4 מעלות K) נכון עד +400 מעלות צלזיוס. המשטחים צריכים להיות ללא רבב, ללא שומן לחלוטין ומחוספס מעט לקבלת ההדבקה הטובה ביותר.

#3
+1
geekly
2017-07-26 22:52:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני מסכים שאתה מחפש אפוקסי שנשאר גמיש יחסית לאחר הריפוי, במיוחד אם קצב התפשטות התרמית של האפוקסי והמצעים שונה.

אם עדיין לא עשית זאת, אמליץ לחפש אפוקסי "מילוי תחתון". ישנם כמה מוצרים מ- Loctite ו- Masterbond המתאימים לחשבון. הם בדרך כלל זורמים טוב מאוד במהלך היישום, הם בעלי יציבות מבנית טובה (לא מתרחבים / מתכווצים), שורדים טמפרטורות זרימה חוזרת של הלחמה (~ 250C), ונשארים גמישים עם הריפוי. על המאפיינים הקריוגניים שאתה מחפש קשה יותר לספק.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...